,*,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,第十一章 荷載及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,,第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)荷載及設(shè)計(jì)方法,,一、荷載和效應(yīng)概念,,（,一）結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力,,作用：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種效應(yīng)的原因,,直接作用（自重、樓面活荷載 ） 荷載,,間接作用（溫度變化、砼收縮或徐變、地,,基變形、地震）,作用效應(yīng)：各種作用產(chǎn)生的內(nèi)力和變形（,S,）,,內(nèi)力：彎矩、剪力、軸力、扭矩,,變形：撓度、轉(zhuǎn)角、側(cè)移、裂縫,,結(jié)構(gòu)抗力：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能,,力（,P,）,,（承載力、剛度、抗裂能力）,,影響結(jié)構(gòu)抗力的因素：截面形式、截面尺寸,,材料強(qiáng)度等級(jí),,,P≥S,（二）荷載的分類,,隨時(shí)間變異分類,,,（,1,）永久荷載（恒載）,,在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值不隨時(shí)間變化，或其,,變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載。,,（結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力）,,（,2,）可變荷載（活載）,,在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其量值隨時(shí)間變化，且其變,,化值與平均值相比不能忽略的荷載。,,（樓屋面活荷載、積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載）,,（,3,）偶然荷載,,在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，但它一旦出現(xiàn)，其量值,,很大且持續(xù)時(shí)間較短。,,（地震、爆炸力、撞擊力）,,,,,,,隨空間位置的變異分類,,,,（,1,）固定荷載,,在結(jié)構(gòu)空間位置上具有固定分布的荷載,,（結(jié)構(gòu)自重、樓面上的固定設(shè)備荷載）,,,（,2,）自由荷載,,在結(jié)構(gòu)上的一定范圍內(nèi)可以任意分布的荷載,,（樓面活荷載、吊車荷載）,,,,,,按結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)分類,,（,1,）靜態(tài)荷載,,對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不產(chǎn)生加速度或產(chǎn)生的加,,速度很小可以忽略不計(jì),,（結(jié)構(gòu)的自重、樓面的活荷載）,,（,2,）動(dòng)態(tài)荷載,,對(duì)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度,,（吊車荷載、地震作用、風(fēng)荷載）,,,,（三）荷載的代表值,,設(shè)計(jì)中用來(lái)驗(yàn)算極限狀態(tài)所采用的荷載量值,,,1.,荷載標(biāo)準(zhǔn)值,,在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，正常情況下可能出現(xiàn)的最大,,荷載，具有,95,％的保證率。,,可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：住宅樓面的均布荷載,2.0KN/m,2,,永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：常用材料重度鋼筋砼、鐵、磚、木,,,2.,荷載組合值,,當(dāng)結(jié)構(gòu)上作用兩種或兩種以上的可變荷載時(shí)，考慮到,,其同時(shí)達(dá)到最大值的可能性較少，在按承載能力極限,,狀態(tài)或按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)時(shí)，,,應(yīng)采用荷載的組合值作為可變荷載的代表值。,,,,,3.,荷載頻遇值,,,正常使用極限狀態(tài)按頻遇組合設(shè)計(jì)所采用的,,一種可變荷載代表值，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，荷,,載達(dá)到和超過該值的總持續(xù)時(shí)間僅為設(shè)計(jì)基,,準(zhǔn)期的一小部分。僅在橋梁設(shè)計(jì)中應(yīng)用。,,,4.,荷載準(zhǔn)永久值,,可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)其超越的總時(shí)間約,,為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載。,,,荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)＝荷載準(zhǔn)永久值／標(biāo)準(zhǔn)值≤,1,（四）荷載分項(xiàng)系數(shù)與荷載設(shè)計(jì)值,,1.,荷載分項(xiàng)系數(shù),,考慮荷載超過標(biāo)準(zhǔn)值的可能性,,（,1,）永久荷載的分項(xiàng)系數(shù),γ,G,,當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)：,,對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合,γ,G,＝,1.2,,,對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合,γ,G,＝,1.35,,當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)：,γ,G,＝,1.0,,當(dāng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)傾覆、滑移時(shí)：,γ,G,＝,0.9,,,,（,2,）可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),γ,Q,,,一般情況下：,γ,Q,＝,1.4,,當(dāng)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,>4KN,／,m,2,時(shí)，,γ,Q,＝,1.3,,,2.,荷載的設(shè)計(jì)值,,荷載的設(shè)計(jì)值＝荷載的代表值*荷載分項(xiàng)系數(shù),,,荷載的設(shè)計(jì)值用于承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),,正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)：荷載分項(xiàng)系數(shù)＝,1,,,,,（五）材料強(qiáng)度指標(biāo)的取值,,,1.,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的材料性能的基本代表值，,,具有,95,％的保證率。,,,2.,材料分項(xiàng)系數(shù),,砼：,γ,c,＝,1.4,,鋼筋：,γ,c,＝,1.1,,,3.,材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,,材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值＝材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值／材料分項(xiàng)系數(shù),,二、建筑結(jié)構(gòu)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,,（一）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、設(shè)計(jì)使用年限、安全等級(jí),,1.,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期,,為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能等取值而選用的時(shí)間參數(shù)。,,不等同于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限,,2.,設(shè)計(jì)使用年限,,指建筑在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維,,護(hù)下所應(yīng)達(dá)到使用年限。,,房屋建筑的地基基礎(chǔ)工程和主體結(jié)構(gòu)工程,“,合理,,使用年限,”,的具體化。,,設(shè)計(jì)使用年限分類,,類別,設(shè)計(jì)使用年限,,（年）,,示例,1,5,,臨時(shí)性結(jié)構(gòu),2,25,易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,3,50,,普通房屋和構(gòu)筑物,4,100,,紀(jì)念性建筑,,特別重要的建筑結(jié)構(gòu),,3.,安全等級(jí),,建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí),,,,,,,,,安全等級(jí),,破壞后果,建筑物類別,,一級(jí),,很嚴(yán)重,重要的房屋,,二級(jí),,嚴(yán)重,一般的房屋,,三級(jí),,不嚴(yán)重,次要的房屋,（二）結(jié)構(gòu)的功能要求及可靠度,,1.,結(jié)構(gòu)的功能用要求,,安全性、適用性、耐久性,,2.,結(jié)構(gòu)的可靠度,,結(jié)構(gòu)的可靠性：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。,,結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī) 定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。,,,,（三）結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài),,,,1.,承載能力極限狀態(tài),,整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（傾覆）,,結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載,,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系,,結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定,,地基喪失承載能力而破壞,,,,2.,正常使用極限狀態(tài),,,影響正常使用或外觀的變形,,影響正常使用或耐久性能的局部損壞,,影響正常使用的振動(dòng),,影響正常使用的其他特定狀態(tài),,,,（三）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式,,,1.,承載力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式,,,,γ,0,S≤R,,（,1,）結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù),γ,0,,,結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù),γ,0,,安全等級(jí),γ,0,設(shè)計(jì)使用年限,γ,0,,一級(jí),不應(yīng)小于,1.1,100,年以上,不應(yīng)小于,1.1,,二級(jí),不應(yīng)小于,1.0,50,年,不應(yīng)小于,1.0,,三級(jí),不應(yīng)小于,0.9,5,年,不應(yīng)小于,0.9,,（,2,）荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值,,,1,）荷載效應(yīng)基本組合,,a.,對(duì)于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值,S,應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定：,,（,a,）由可變荷載效應(yīng)控制的組合：,,,S=γ,G,S,GK,＋,γ,Q1,S,Q1K,＋∑,γ,Qi,ψ,ci,S,QiK,,（,b,）由永久荷載效應(yīng)控制的組合：,,,S=γ,G,S,GK,＋ ∑,γ,Qi,ψ,ci,S,QiK,,,b.,對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化成從下列組合值中取最不利值確定：,,（,a,）由可變荷載效應(yīng)控制的組合：,,,S=γ,G,S,GK,＋,γ,Q1,S,Q1K,,S=γ,G,S,GK,＋,0.9∑γ,Qi,S,QiK,,（,b,）由永久荷載效應(yīng)控制的組合,：,,,S=γ,G,S,GK,＋ ∑,γ,Qi,ψ,ci,S,QiK,（,同前）,,c.,基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù),,同（四）,1,,2,）荷載效應(yīng)偶然組合,,,,2.,正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式,,,S≤C,,標(biāo)準(zhǔn)組合：,,,S=S,GK,＋,S,Q1K,＋∑,ψ,ci,S,QiK,,頻遇組合：,,,S=S,GK,＋,ψ,f1,S,Q1K,＋∑,ψ,qi,S,QiK,,準(zhǔn)永久組合：,,,S=S,GK,＋ ∑,ψ,qi,S,QiK,,,,,,三、荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,,（一）民用建筑樓面均布活荷載,,1.,樓面活荷載是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要荷載,,2.,設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)可以折減,,（二）民用建筑屋面均布活荷載,,屋面均布活荷載不應(yīng)與雪荷載同時(shí)組合,,（三）施工和檢修荷載及欄桿水平荷載,,（四）雪荷載,,1.,雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本雪壓（,50,年一遇）,,2.,屋面積雪分布系數(shù),（五）風(fēng)荷載,,1.,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本風(fēng)壓,,W,K,＝,β,Z,μ,S,μ,Z,W,0,,W,0,—,空曠地面上離地,10m,處、重現(xiàn)期為,30,年,,的,10,分鐘平均最大風(fēng)速。,,W,0,適用于多層建筑，高層建筑取重現(xiàn)期為,50,,年 、,100,年的風(fēng)速計(jì)算風(fēng)壓值,,2.,地面粗糙度與風(fēng)壓高度變化系數(shù),μ,Z,,3.,風(fēng)荷載體型系數(shù),μ,S,,4.,風(fēng)振系數(shù),β,Z,（高層、高聳建筑）,,（六）常用材料和構(gòu)件自重,,,第二節(jié) 砌體結(jié)構(gòu),,,一、砌體材料及其力學(xué)性能,,,（一）砌體分類,,1.,磚砌體,,由磚與砂漿砌筑而成的砌體。,,（,1,）實(shí)心粘土磚,,限制使用,,（,2,）粘土空心磚,,,2.,砌塊砌體,,由砌塊與砂漿砌筑而成的砌體。,,砌塊包括：混凝土、粉煤灰等,,,3.,配筋砌體,,,在砌體中配置鋼筋或鋼筋砼時(shí)稱為配筋砌體,,,4.,石砌體,,,,,,,（二）砌體材料的強(qiáng)度等級(jí),,,1.,燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚,,等級(jí)：,MU30,、,MU25,、,MU20,、,MU15,、,MU10,,單位：,N/mm,2,（,Kpa,）,,根據(jù)：按抗壓、抗折強(qiáng)度綜合評(píng)定,,2.,蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚,,等級(jí)：,MU25,、,MU20,、,MU15,、,MU10,,3.,砌塊,,等級(jí)：,MU20,、,MU15,、,MU10,、,MU7.5,、,MU5,,,,,,4.,石材,,等級(jí)：,MU100,、,MU80,、,MU60,、,MU50,、,,,MU40,、,MU30,、,MU20,,根據(jù)：,邊長(zhǎng)為,70mm,的立方體試塊的抗壓強(qiáng)度,,,5.,砂漿,,等級(jí)：,M15,、,M10,、,M7.5,、,M5,、,M2.5,,根據(jù)：,邊長(zhǎng)為,70.7mm,的立方體試塊的抗壓強(qiáng)度,,（,三）砌體的受力性能,,,1.,砌體受壓破壞特征,,2.,砌體受壓時(shí)的應(yīng)力狀態(tài),,（,1,）塊材受有彎剪應(yīng)力；（,2,）塊材受有水,,平拉應(yīng)力； （,3,）豎向灰縫的應(yīng)力集中。,,砌體的抗壓強(qiáng)度低于塊材的抗壓強(qiáng)度,,3.,影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素,,（,1,）塊材和砂漿強(qiáng)度,,（,2,）塊材的表面平整度和幾何尺寸,,（,3,）砌筑質(zhì)量,,,（,四）砌體的受拉、受彎和受剪性能,,,1.,砌體軸心受拉,,破壞形態(tài)：沿齒縫、沿磚和豎向灰縫、沿通縫,,2.,砌體彎曲受拉,,破壞形態(tài)：沿齒縫、沿磚和豎向灰縫、沿通縫,,3.,砌體抗剪強(qiáng)度,,破壞形態(tài)：沿齒縫、沿階梯形縫、沿通縫,,影響因素：砂漿強(qiáng)度、豎向壓應(yīng)力的影響、 砌筑質(zhì)量,,,主要取決于水平灰縫中砂漿與塊體的粘結(jié)強(qiáng)度,,,（,五）砌體強(qiáng)度計(jì)算值,,,1.,砌體強(qiáng)度平均值,,2.,砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,f,K,,3.,砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,f,,f,＝,f,K,/γ,f,,γ,f,=1.5,,,,二、砌體房屋的靜力計(jì)算,,,,（一）砌體結(jié)構(gòu)房屋承重墻布置的四種方案,,,1.,橫墻承重體系,,2.,縱墻承重體系,,3.,縱橫墻承重體系,,4.,內(nèi)框架承重體系,,（二）砌體結(jié)構(gòu)房屋的空間工作,,豎向荷載的傳遞路線：,,樓（屋）面板 樓（屋）面板梁 墻（柱）,,基礎(chǔ) 地基,,水平荷載的傳遞路線與房屋的空間剛度有關(guān),,（三）砌體結(jié)構(gòu)房屋靜力計(jì)算的三種方案,,分類原則：橫墻間距、屋（樓）蓋結(jié)構(gòu)剛度、山墻在自身平面內(nèi)的剛度,,1.,剛性方案,,2.,剛彈性方案,,3.,彈性方案,,,,作為剛性和剛彈性方案的橫墻，,,應(yīng)符合以下要求：,,1.,洞口的水平截面面積不應(yīng)超過橫墻截面面積的,50,％。,,2.,橫墻厚度不宜小于,180mm,。,,3.,單層房屋的橫墻長(zhǎng)度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長(zhǎng)度不宜小于,H,／,2,（,H,為橫墻總高度）,,當(dāng)不滿足以上三條，經(jīng)驗(yàn)算,μ,max,≤H/4000,時(shí),,,,仍可視作剛性和剛彈性方案的橫墻。,（四）剛性方案房屋的靜力計(jì)算,1.,單層房屋承重縱墻,,（,1,）計(jì)算單元、計(jì)算簡(jiǎn)圖和荷載,,墻上端視作為不動(dòng)鉸支座支撐與屋蓋，,,下端嵌固與基礎(chǔ)頂面的豎向構(gòu)件。,,,（,2,）內(nèi)力計(jì)算,,,（,3,）截面承載力驗(yàn)算,,,,2.,多層房屋承重縱墻,,,豎向荷載作用下：每層兩端鉸支的豎向構(gòu)件,,水平荷載作用下：豎向的多跨連續(xù)梁,,多層剛性外墻符合下列要求時(shí)可不考慮風(fēng)荷載：,,（,1,）洞口水平截面面積不超過全截面面積的,2,／,3,,（,2,）層高和總高不超過表,11,－,14,的規(guī)定,,（,3,）屋面自重不小于,0.8KN/m,2,,,（五）彈性方案房屋的靜力計(jì)算,1.,計(jì)算簡(jiǎn)圖,,（,1,）屋架或屋面梁與墻柱的連接，可視為鉸接，,,墻、柱下端與基礎(chǔ)頂面為固定端連接。,,（,2,）將屋架或屋面梁視為剛度為無(wú)限大的水平桿,,件。,,,計(jì)算簡(jiǎn)圖：鉸接平面排架,,2.,內(nèi)力計(jì)算,,（,1,）先在排架上端加一假想的不動(dòng)鉸支座，成為無(wú)側(cè)移的平面排架，算出在荷載該支座的反力,R,，畫出排架柱的內(nèi)力圖。,,（,2,）將反力,R,反方向作用在排架頂端，算出排架內(nèi)力，畫出相應(yīng)內(nèi)力圖。,,（,3,）將上述兩種結(jié)果疊加。,,（,4,）內(nèi)力計(jì)算,,,1,）屋蓋荷載,,,2,）風(fēng)荷載,,（六）剛彈性方案房屋的靜力計(jì)算,,考慮空間性能影響系數(shù),,（七）上柔下剛和上剛下柔房屋的靜力計(jì)算,,,1.,上柔下剛房屋的靜力計(jì)算,,頂層橫墻間距超過剛性方案的限值，下面各,,層橫墻間距均在剛性方案的限值范圍內(nèi)。,,,2.,上剛下柔房屋的靜力計(jì)算,,底層橫墻間距超過剛性方案的限值，上面各,,層橫墻間距均在剛性方案的限值范圍內(nèi)。,三、無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算,,（一）受壓構(gòu)件,,（,1,）計(jì)算公式,,,N≤φf(shuō)A,,N,—,軸向力設(shè)計(jì)值,,φ,—,高厚比,β,和軸向力的偏心距,e,對(duì)受壓構(gòu)件,,承載力的影響系數(shù),,,A,—,砌體的截面面積,,（,2,）高厚比,β,的計(jì)算,,矩形截面,β,＝,γ,β,H,0,/h,,T,形截面,β,＝,γ,β,H,0,/h,T,,,h,T,—,T,形截面的折算厚度,,（,3,）受壓構(gòu)件的計(jì)算高度,H,0,1),房屋底層：樓板頂面到構(gòu)件下端支點(diǎn)的距離。,,2),房屋其他層：樓板或其他水平支點(diǎn)間的距離。,,3),對(duì)于無(wú)壁柱的山墻：層高加山墻尖高度的,1,／,2,,,對(duì)于帶壁柱的山墻：壁柱處的山墻高度,,4,）對(duì)有吊車的房屋：變截面柱上段,,變截面柱下段,,（,4,）軸向力的偏心距,e,,e,＝,M/N≤0.6Y,,（二）局部受壓,,1.,砌體截面局部均勻受壓,,N,l,≤γfA,l,,γ =1+0.35,,,N,l,—,局部受壓面積的軸向力,,γ,—,砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù),,A,l,—,局部受壓面積,,A,0,—,影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積,,2.,梁端局部受壓,,,ψN,0,＋,N,l,≤ηγfA,l,,ψ,—,上部荷載的折減系數(shù),,N,0,—,局部受壓面積內(nèi),上部傳來(lái)軸向力設(shè)計(jì)值,,N,l,—,梁端支承壓力,設(shè)計(jì)值,,η,—,梁端底面壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)，一般,,取值為,0.7,,A,l,—,局部受壓面積,A,l,＝,a,0,b,（三）軸心受拉構(gòu)件,,,N,t,≤f,t,A,,N,t,—,軸心拉力設(shè)計(jì)值,,f,t,—,砌體軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,,,（四）受剪構(gòu)件,,沿通縫或沿階梯形截面破壞時(shí)受剪構(gòu)件承載力,,,V,≤,（,f,V,+αμσ,0,）,A,,（五）受彎構(gòu)件,,,（,1,）受彎構(gòu)件的抗彎承載力,,,M≤f,tm,W,,M,—,彎矩設(shè)計(jì)值,,f,tm,—,砌體的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,,W,—,截面抵抗矩,,（,2,）受彎構(gòu)件的受剪承載力,,,V≤f,V,bz,,V,—,剪力設(shè)計(jì)值,,f,V,—,砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,,,b,—,截面寬度,,,z,—,內(nèi)力臂,,,,四、構(gòu)造要求,,（一）墻、柱的允許高厚比,β,,（,1,）墻、柱的高厚比,β,應(yīng)按下式驗(yàn)算,,,β,＝,H,0,／,h≤μ,1,μ,2,［,β,］,,,H,0,—,墻、柱的計(jì)算高度,,,h,—,墻厚或矩形柱與,H,0,相對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng),,,μ,1,—,自承重墻允許高厚比的修正系數(shù),,,μ,2,—,有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù),,［,β,］,—,墻、柱的允許高厚比,,,（,2,）帶壁柱墻和帶構(gòu)造柱墻的高厚比驗(yàn)算,,,1,）驗(yàn)算帶壁柱墻的高厚比,,β,＝,H,0,／,h,T,≤μ,1,μ,2,［,β,］,,2,）驗(yàn)算帶構(gòu)造柱墻的高厚比,,,β,＝,H,0,／,h≤μ,1,μ,2,［,β,］,,［,β,］可乘以提高系數(shù),μ,c,,μ,c,=1+γb,c,/l,,3,）驗(yàn)算壁柱間墻或帶構(gòu)造柱間墻的高厚比,,（,3,）厚度,h≤240mm,的自承重墻，,μ,1,應(yīng)按下列規(guī)定采用：,,1,）,h,＝,240mm μ,1,＝,1.2,；,,2,）,h,＝,90mm μ,1,＝,1.5,；,,3,）,240mm,＞,h,＞,90mm μ,1,可按插入法取值,,（,4,）對(duì)有門窗洞口的墻，,μ,2,應(yīng)按下式計(jì)算：,,μ,2,＝,1,－,0.4b,s,/s,,μ,2,≥0.7,,,（二）一般構(gòu)造要求,,,（,1,）五層及五層以上房屋的墻，層高,>6m,的墻，材料的最低強(qiáng)度等級(jí)：,,1,）磚采用,MU10,；,,2,）砌塊采用,MU7.5,；,,3,）石材采用,MU30,；,,4,）砂漿采用,M5,。,,（,2,）地面以下或防潮層以下的砌體、潮濕房間的墻材料的最低強(qiáng)度等級(jí)：,,基土,,潮濕程度,燒結(jié)普通磚,,蒸壓灰砂磚,,混凝土 砌塊,石材,水泥砂漿,,嚴(yán)寒地區(qū),一般地區(qū),,,,稍潮濕,MU10,MU10,MU7.5,MU30,M5,很潮濕,MU15,MU10,MU7.5,MU30,M7.5,含水飽和,MU20,MU15,MU10,MU40,M10,（,3,）承重的獨(dú)立磚柱截面尺寸不應(yīng)小,240mmX370mm,。毛石墻的厚度不宜小于,350mm,，毛料石柱較小邊邊長(zhǎng)不宜小于,400mm,。,,（,4,）跨度大于,6m,的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁，應(yīng)在支承處砌體上設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊；當(dāng)墻中設(shè)有圈梁時(shí)，墊塊與圈梁宜澆成整體。,,,1,）對(duì)磚砌體為,4.8m,；,,,2,）對(duì)砌塊和料石砌體為,4.2m,；,,,3,）對(duì)毛石砌體為,3.9m,。,,（,5,）當(dāng)梁跨度大于或等于下列數(shù)值時(shí)，其支承處宜加設(shè)壁柱，或采取其他加強(qiáng)措施：,,1),對(duì),240mm,厚的磚墻為,6m,，對(duì),180mm,厚的磚墻為,4.8m,，,,2,）對(duì)砌塊和料石墻為,4.8m,。,,（,6,）預(yù)制鋼筋混凝土板的支承長(zhǎng)度，在墻上不宜小,,于,100mm,；在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于,80mm,；,,當(dāng)利用板端伸出鋼筋拉結(jié)和混凝土灌縫時(shí)，其支承長(zhǎng)度,,可為,40mm,，但板端縫寬不小于,80mm,，灌縫混凝土不宜,,低于,Cb20,。,,（,7,）支承在墻、柱上的吊車梁、屋架及跨度大于或等于下列數(shù)值的預(yù)制梁的端部，應(yīng)采用錨固件和墻、柱上的墊塊錨固：,,,1,）對(duì)磚砌體為,9m,；,,,2,）對(duì)砌塊和料石砌體為,7.2m,。,,（,8,）填充墻、隔墻應(yīng)分別采取措施與周邊構(gòu)件可靠連接。,,,,（,9,）山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部，屋面構(gòu)件應(yīng)與山墻可靠拉結(jié)。,,（,10,）砌塊砌體應(yīng)分皮錯(cuò)縫搭砌，上下皮搭砌長(zhǎng)度不得小于,90mm,。當(dāng)搭砌長(zhǎng)度不滿足上述要求時(shí)，應(yīng)在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于,2φ4,、橫向鋼筋的間距不大于,200mm,的焊接鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片每端均應(yīng)超過該垂直縫，其長(zhǎng)度不得小于,300mm,。,,（,11,）砌塊墻與后砌隔墻交接處，應(yīng)沿墻高每,400mm,,,在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于,2φ4,、橫向鋼筋的間距不大于,200mm,的焊接鋼筋網(wǎng)片。,,（,12,）混凝土砌塊房屋宜將縱橫墻交接處，距墻中心線每邊不小于,300mm,范圍內(nèi)的孔洞，采用不低于,Cb20,灌孔混凝土灌實(shí)，灌實(shí)高度應(yīng)為墻身全高。,（,13,）混凝土砌塊墻體的下列部位，如未設(shè)圈梁或混凝土墊塊，應(yīng)采用不低于,Cb20,灌孔混凝土將孔洞灌實(shí)。,,1,）擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下，高度不,,應(yīng)小于,200mm,的砌體；,,2,）屋架、梁等構(gòu)件的支承面下，高度不應(yīng)小于,600mm,，,,長(zhǎng)度不應(yīng)小于,600mm,的砌體；,,3,）挑梁支承面下，距墻中心線每邊不應(yīng)小于,300mm,，高度不應(yīng)小于,600mm,的砌體。,（,14,）在砌體中留槽洞及埋設(shè)管道時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：,,1,）不應(yīng)在截面長(zhǎng)邊小于,500mm,的承重墻體、獨(dú)立柱內(nèi)埋設(shè)管線；,,2,）不宜在墻體中穿行暗線或預(yù)留、開鑿溝槽，無(wú)法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施或按削弱后的截面驗(yàn)算墻體的承載力,。,,（,15,）夾心墻應(yīng)符合下列規(guī)定：,,1,）混凝土砌塊的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于,MU10,；,,2,）夾心墻的夾層厚度不宜大于,100mm,。,,3,）夾心墻外葉墻的最大橫向支承間距不宜大于,9m,。,,（,16,）夾心墻應(yīng)符合下列規(guī)定：,,1,）葉墻應(yīng)用經(jīng)防腐處理的拉結(jié)件或鋼筋網(wǎng)片連接；,,2,）當(dāng)采用環(huán)形拉結(jié)件時(shí)，鋼筋直徑,不應(yīng)小于,4mm,，當(dāng),,為,Z,形,拉結(jié)件時(shí)，鋼筋直徑,不應(yīng)小于,6mm,。,拉結(jié)件應(yīng)沿,,豎向梅花形布置，拉結(jié)件的水平和豎向最大間距分別,,不宜大于,800mm,和,600mm,；對(duì)有振動(dòng)或抗震設(shè)防要求時(shí)，,,其水平和豎向最大間距分別不宜大于,800mm,和,600mm,；,,3,）當(dāng)采用鋼筋網(wǎng)片作拉結(jié)件時(shí)，網(wǎng)片橫向的直徑,不應(yīng),,小于,4mm,，其,間距不應(yīng)大于,400mm,；網(wǎng)片的豎向間距,,不宜大于,600mm,，對(duì)有振動(dòng)或抗震設(shè)防要求時(shí)，不宜,,大于,400mm,；,,4,）拉結(jié)件在葉墻上的擱置長(zhǎng)度，不應(yīng)小于葉墻厚度的,,2,／,3,，并不應(yīng)小于,60mm,；,,5,）門窗洞口周邊,300mm,范圍內(nèi)應(yīng)附加間距不大于,600mm,的拉結(jié)件。,（三）防止或減輕墻體開裂的主要措施,（,1,）為防止或減輕溫差和砌體干縮引起的墻體,,的豎向裂縫，應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。,,（,2,）為防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫，可根,,據(jù)情況采取下列措施：,,1,）屋面應(yīng)設(shè)置保溫、隔熱層；,,2,）,屋面保溫（隔熱）層或屋面剛性面層及砂漿,,找平層應(yīng)設(shè)置分隔縫，分隔縫間距不宜大于,6m,，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于,30mm,；,,3,）采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋；,,,砌體房屋伸縮縫的最大間距（,m,）,,屋蓋或樓蓋類別,,間距,整體式或裝配式,,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有保溫或隔熱層的屋蓋、樓蓋,50,,無(wú)保溫或隔熱層的屋蓋,40,裝配式無(wú)檁體系,,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有保溫或隔熱層的屋蓋、樓蓋,60,,無(wú)保溫或隔熱層的屋蓋,50,裝配式有檁體系,,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有保溫或隔熱層的屋蓋,75,,無(wú)保溫或隔熱層的屋蓋,60,瓦材屋蓋、木屋蓋或樓蓋、輕鋼屋蓋,,100,4,）在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面設(shè)置水平滑,,動(dòng)層；,,5,）頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻,,拉通，房屋兩端圈梁下的墻體內(nèi)宜適當(dāng)設(shè)置水平鋼筋；,,6,）頂層挑梁末端下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置,3,道焊接鋼筋網(wǎng)片或,,2φ6,鋼筋，鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)自挑梁末端伸入兩邊墻體,,不小于,1m,；,,7,）頂層墻體有門窗等洞口時(shí)，在過梁的水平灰縫內(nèi)設(shè)置,,2,～,3,道焊接鋼筋網(wǎng)片或,2φ6,鋼筋，并應(yīng)伸入過梁兩端墻,,內(nèi)不小于,600mm,；,,8,）頂層及女兒墻砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于,M5,；,,9,）女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于,4m,，構(gòu),,造柱應(yīng)伸至女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一,,起；,,10,）房屋頂層端部墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱。,（,3,）為防止或減輕房屋底層墻體的裂縫，可根據(jù)情,,況采取下列措施：,,1,）增大基礎(chǔ)圈梁的剛度；,,2,）在底層的窗臺(tái)下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置,3,道焊接鋼筋網(wǎng)片,,或,2φ6,鋼筋，并伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于,600mm,；,,3,）采用鋼筋混凝土窗臺(tái)板，窗臺(tái)板嵌入窗間墻內(nèi)不小,,于,600mm,。,,（,4,）墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔,400,～,,500mm,設(shè)拉結(jié)筋，其數(shù)量為每,120mm,墻厚不少于,1φ6,或,,焊接鋼筋網(wǎng)片，埋入長(zhǎng)度每邊不小于,600mm,。,,（,5,）宜在各層門窗過梁上方的水平灰縫設(shè)置焊接鋼筋,,網(wǎng)片或,2φ6,鋼筋。,,（,6,）為防止或減輕混凝土砌塊房屋頂層兩端和底層，,,第一、第二開間門窗洞處的裂縫，可采取下列措施：,,,P145,中第,1,）～第,3,）,,（,7,）在房屋剛度較大時(shí)，可在窗臺(tái)下或窗臺(tái)角處墻,,體內(nèi)設(shè)置豎向控制縫。,,（,8,）灰砂磚、粉煤灰磚砌體宜采用粘結(jié)好的砂漿砌,,筑，混凝土砌塊砌體應(yīng)采用砌塊專用砂漿砌筑。,,（,9,）對(duì)防裂要求較高的墻體，可根據(jù)情況采取專門,,措施。,,五、圈梁、過梁、墻梁和挑梁,,,（一）圈梁,,（,1,）圈梁的作用：增強(qiáng)房屋的整體剛度，防,,止由于地基的不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載等,,對(duì)房屋引起的不利影響。,,（,2,）圈梁的設(shè)置,,（,3,）圈梁的構(gòu)造要求：高度≥,120mm,，縱筋,,不應(yīng)少于,4φ10,，箍筋間距不應(yīng)大于,300mm,。,（二）過梁,,（,1,）磚砌過梁的跨度，不應(yīng)超過下列規(guī)定：,,鋼筋磚過梁：,L≤1.5m,,,磚砌平拱：,L≤1.2m,,（,2,）過梁的荷載,,1,）梁、板荷載,,2,）墻體荷載,,（,3,）過梁的計(jì)算,,1,）磚砌平拱：受彎、受剪承載力,,2,）鋼筋磚過梁：受彎、受剪承載力、驗(yàn)算過,,梁下砌體局部受壓承載力。,,（,4,）磚砌過梁的構(gòu)造要應(yīng)符合下列規(guī)定：,,1,）砂漿不宜低于,M5,；,,2,）磚砌平拱用豎磚砌筑部分的高度不應(yīng)小于,,240mm,；,,3,）鋼筋磚過梁底面砂漿層處的鋼筋，直徑不,,應(yīng)小于,5mm,，間距不宜大于,120mm,，鋼筋伸,,入支座砌體內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于,240mm,，砂漿,,層的厚度不宜小于,30mm,。,（三）墻梁,,（,1,）墻梁種類：剪支墻梁、連續(xù)墻梁、框支墻梁。承重墻梁、自承重墻梁,,（,2,）墻梁的一般規(guī)定,,（,3,）墻梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖,,（,4,）墻梁的計(jì)算荷載：,1,）使用階段,2,）施工階段,,（,5,）墻梁的計(jì)算,,,（,6,）墻梁的構(gòu)造要求：,,1,）材料,,托梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于,C30,；,,縱向鋼筋宜采用,HRB335,、,HRB400,和,RRB400,鋼筋,,承重墻梁的塊體強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于,MU10,，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于,M10,。,,2,）墻體,,3,）托梁,,,,（四）挑梁,,（,1,）砌體墻中鋼筋砼挑梁應(yīng)進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算,,（,2,）應(yīng)驗(yàn)算挑梁下砌體的局部受壓承載力,,（,3,）構(gòu)造要求,,1,）縱向受力鋼筋至少應(yīng)有一半伸入梁尾端，,,且不少于,2φ12,。,,2,）挑梁埋入砌體長(zhǎng)度,L,1,與挑出長(zhǎng)度,L,之比宜,,大于,1.2,；當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí)，此值宜大于,2,。,第三節(jié) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),,一、概述,,（一）,鋼筋混凝土的基本概念,,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能充分利用鋼筋和混凝土這兩種材料的力學(xué)性能。,,鋼筋和混凝土這兩種材料能有效地結(jié)合在一起共同工作的原因：,,（,1,）鋼筋與混凝土之間能產(chǎn)生良好的粘結(jié)力；,,（,2,）鋼筋與混凝土的線膨脹系數(shù)接近。,鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn)：,（,1,）節(jié)約鋼板，降低造價(jià)；,,（,2,）耐久性和耐火性好；,,（,3,）可塑性好；,,（,4,）整體性好、剛度大、有一定的延性；,,（,5,）可以就地取材,,鋼筋混凝土的缺點(diǎn)：,,自重大、抗裂性差、隔熱隔聲性差、施工作業(yè)量大。,,（二）,混凝土材料的力學(xué)性能,,1.,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,,（,1,）立方體抗壓強(qiáng)度,f,cu,K,,是衡量混凝土強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度確定；,,是混凝土各種力學(xué)指標(biāo)的基本代表值,,影響混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的因素：,,1,）試件齡期,,2,）試件尺寸,,3,）試件表面是否涂油,,（,2,）軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,f,cK,,也稱為棱柱體抗壓強(qiáng)度,,試塊為長(zhǎng)寬比大于,3,的正方形棱柱體,,（,3,）抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,f,tK,,抗拉強(qiáng)度相當(dāng)于立方體抗壓強(qiáng)度,0.05,～,0.1,倍,,軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可通過立方體抗壓強(qiáng)度求得。,,2.,混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值／材料分項(xiàng)系數(shù),,混凝土材料分項(xiàng)系數(shù),γ,c,=1.4,3.,混凝土的變形,（受力變形和體積變形）,,（,1,）混凝土的變形模量,,（,2,）混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形,—,徐變,,概念：,在荷載的長(zhǎng)期作用下，即使荷載維持不變，混凝,,土的變形仍會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象。,,影響因素：,1,）水灰比、水泥用量；,2,）養(yǎng)護(hù)條件；,3,）,,水泥和骨料的質(zhì)量、級(jí)配；,4,）加荷時(shí)砼的齡期；,5,）加,,荷前砼的強(qiáng)度；,6,）構(gòu)件的尺寸、體表比。,,特點(diǎn)：,早期發(fā)展快，逐漸緩慢，趨于穩(wěn)定。前,6,個(gè)月完,,成,70,～,80,％，在第一年內(nèi)可完成,90,％。,,,（,3,）混凝土的收縮,,,概念：,混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象。,,影響因素：,1,）,水泥強(qiáng)度等級(jí)、用量、水灰比；,,2,）骨料的彈性模量；,3,）養(yǎng)護(hù)條件；,4,）混凝土,,搗情況；,5,）,構(gòu)件的體表比。,,特點(diǎn)：,開始發(fā)展快，,2,周可完成,25,％，,1,個(gè)月約,,完成,50,％，,3,個(gè)月后增長(zhǎng)緩慢。,4.,混凝土材料的選用,,（,1,）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低,,于,C15,（素混凝土墊層除外）；,,（,2,）當(dāng)采用,HRB335,級(jí)鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí),,不宜低于,C20,；當(dāng)采用,HRB400,和,RRB400,級(jí)鋼筋,,以及對(duì)承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不,,得低于,C20,；,,（,3,）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng),,低于,C30,；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作,,預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于,C40,。,,,,（三）鋼筋的種類及其力學(xué)性能,,1.,鋼筋的品種和級(jí)別,,勁性鋼筋 由型鋼組成,,分類 鋼筋：碳素鋼、普通低合金鋼,,柔性鋼筋 光圓鋼筋、變形鋼筋,,鋼絲,,,◆,低碳鋼強(qiáng)度低塑性好，,,,◆,高碳鋼強(qiáng)度高塑性、可焊差,,熱軋鋼筋：,HPB235,、,HRB335,、,HRB400,、,RRB400,,,,2.,鋼筋的應(yīng)力－應(yīng)變曲線和力學(xué)性能指標(biāo),,分為兩類：有明顯屈服點(diǎn)和無(wú)明顯屈服點(diǎn),,（,1,）屈服強(qiáng)度,,（,2,）極限抗拉強(qiáng)度,,（,3,）伸長(zhǎng)率：伸長(zhǎng)率愈大，塑性性能愈好,,（,4,）冷彎試驗(yàn)：檢驗(yàn)鋼筋塑性,,3.,鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值,,（,1,）鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值：,,《,規(guī)范,》,規(guī)定具有不小于,95,％的保證率；熱軋和冷軋,,鋼筋其,保證率為,97.73,％。,,（,2,）鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值：,設(shè)計(jì)值＝標(biāo)準(zhǔn)值／分項(xiàng)系數(shù),,4.,鋼筋的冷加工,,◆,使鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，提高鋼材的強(qiáng)度,,（,1,）冷拉鋼筋,：只能提高抗拉屈服點(diǎn)，不能提高抗壓屈服點(diǎn)，不宜作為受壓鋼筋。,,（,2,）冷拔鋼絲：,強(qiáng)度提高塑性降低，可同時(shí)提高抗拉及抗壓強(qiáng)度。,,（,3,）冷軋帶肋鋼筋,：錨固性能好，可以替代,Ⅰ,級(jí)光面鋼筋。,,,,,5.,鋼筋材料的選用,,（,1,）普通鋼筋宜采用,HPB235,、,HRB335,、,HRB400,、,RRB400,級(jí)鋼筋。,,（,2,）預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用高強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力鋼絞,,線、鋼絲、也可采用熱處理鋼筋。,,（,3,）在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì),,值大于,300N/mm,2,時(shí)，仍應(yīng)按,300N/mm,2,取用。,,,6.,鋼筋,砼結(jié)構(gòu)對(duì),鋼筋性能的要求：,,強(qiáng)度、塑性、焊接性能、粘結(jié)力,,（五）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念,,1.,基本概念,,在結(jié)構(gòu)承受外荷載之前，預(yù)先對(duì)其施加壓力，使在,,外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，以抵,,消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，使構(gòu)件在正常使用,,情況下不裂或裂得較晚。,,2.,采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的原因（預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)）,,1,）為了滿足裂縫控制的要求。,,2,）為了充分利用高強(qiáng)度材料。,,3,）為了提高構(gòu)件剛度，減少變形,3.,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的分類,,◆全預(yù)應(yīng)力混凝土，部分預(yù)應(yīng)力混凝土,,◆有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋,,4.,施加預(yù)應(yīng)力的方法,,（,1,）先張法：在澆灌砼之前先張拉鋼筋的方法。,,（,2,）后張法：在砼結(jié)硬后再?gòu)埨摻畹姆椒ā?,5.,預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件計(jì)算的一般規(guī)定,,（,1,）預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力,δcon,,,張拉鋼筋時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋中達(dá)到的最大應(yīng)力值,,（,2,）預(yù)應(yīng)力損失,,預(yù)應(yīng)力損失會(huì)降低預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的抗裂性及剛度,,,,6.,預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件和非預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的比較,,（,1,）非預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：開裂前鋼筋的應(yīng)力很小,,預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：預(yù)應(yīng)力鋼筋一直處于高應(yīng)力狀態(tài),,預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件充分利用鋼筋和砼的材料特性,,（,2,）預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的抗裂度高，剛度大。,,（,3,）兩種構(gòu)件的承載能力相等。,,,二、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算,,,（一）正截面承載力計(jì)算,,1.,一般規(guī)定,,2.,受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算,,（,1,）受彎構(gòu)件破壞的基本特征,,1,）適筋梁：（拉壞）（塑性破壞，受力合理，作為,,設(shè)計(jì)依據(jù)。,,2,）超筋梁：（壓壞）（脆性破壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免。,,3,）少筋梁：脆性破壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免。,,,,（,2,）單筋矩形截面計(jì)算,,1,）基本公式：,,∑,X,＝,0 α,1,f,c,bx=f,y,A,s,,∑M,＝,0 M=α,1,f,c,bx(h,0,-x/2),,,或,M=f,y,As(h,0,-x/2),,2,）適用條件：,,防止超筋破壞：,ρ≤ ρ,max,,,防止少筋破壞：,ρ≥ ρ,min,,（,3,）雙筋矩形截面計(jì)算,,當(dāng)梁截面高度受到限制或當(dāng)有變號(hào)彎矩時(shí)，可在受壓,,區(qū)配置一定數(shù)量的受壓鋼筋，與受壓區(qū)砼共同抵抗截,,面的壓力，稱為雙筋矩形截面梁。,,雙筋矩形截面梁可減少徐變，提高構(gòu)件的長(zhǎng)期剛度，,,提高構(gòu)件的延性，從而改善抗震性能。,,1,）基本計(jì)算公式,,,α,1,f,c,bx,＋,f,y,’,A,s,’,=f,y,A,s,,M≤ Mu=α,1,f,c,bx(h,0,-x/2),＋,f,y,’,A,s,’,(h,0,- a,s,’,),,2,）適用條件：,,防止超筋破壞：,ξ≤ ξ,b,,為保證受壓鋼筋達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：,x≥ 2a,s,’,（,4,）,T,形截面計(jì)算,,1,）,T,形截面翼緣的計(jì)算寬度,,2,）,T,形截面的分類與判別,,按中和軸的位置分為兩類：,,中和軸在翼緣內(nèi)通過 第一類,T,形截面,,中和軸在肋部通過 第二類,T,形截面,,3,）兩類,T,形截面的基本計(jì)算公式及適用條件,,第一類,T,形截面,:,α,1,f,c,b,f,’,x=f,y,A,s,,M=α,1,f,c,b,f,’,x (h,0,-x/2),,,適用條件：,ξ≤ ξ,b,及,,ρ≥ ρ,min,,第二類,T,形截面,:,,,α,1,f,c,bx,＋,α,1,f,c,（,b,f,’,－,b,）,h,f,’,=f,y,A,s,,M≤ Mu=α,1,f,c,bx(h,0,-x/2),＋,α,1,f,c,（,b,f,’,－,b,）,h,f,’,(h,0,- h,f,’,/2,）,,適用條件：,,,,,ξ≤ ξ,b,,,ρ≥ ρ,min,3.,受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算,軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件（單向偏壓、雙向偏壓）,,（,1,）軸心受壓構(gòu)件,,1,）配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件,,,N≤0.9φ,（,f,c,A,＋,f,y,’,A,s,’,）,,Φ,穩(wěn)定系數(shù),,軸心受壓構(gòu)件的受力性能與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比有關(guān),,▲長(zhǎng)柱可能發(fā)生,“,失穩(wěn)破壞,”,,2,）配置螺旋或焊接環(huán)式間接鋼筋的軸心受壓構(gòu)件,,由于螺旋箍筋對(duì)核心砼的約束作用，提高了核心砼的抗,,壓強(qiáng)度，從而使構(gòu)件的承載力有所提高。,（,2,）偏心受壓構(gòu)件,1,）,偏心受壓構(gòu)件受力性能及有關(guān)規(guī)定,,a.,偏心受壓構(gòu)件的兩種破壞情況：,,大偏心受壓構(gòu)件（受拉破壞）,,當(dāng)偏心距較大或受拉鋼筋較小時(shí)，構(gòu)件的破壞,,是由于縱向受拉鋼筋先達(dá)到屈服引起的，屬于,,受拉破壞。最后導(dǎo)致壓區(qū)砼壓壞，承載力取決,,于受拉鋼筋強(qiáng)度。,,小偏心受壓構(gòu)件（受壓破壞）,,當(dāng)偏心距較小或受拉鋼筋較多時(shí)，構(gòu)件的破壞,,是由壓區(qū)砼達(dá)到極限壓應(yīng)變值引起的,b.,大小偏心受壓構(gòu)件的判別：,,按相對(duì)受壓區(qū)高度,ξ,判別,,當(dāng),ξ ≤ ξ,b,時(shí)，屬,大偏心受壓構(gòu)件,,當(dāng),ξ,＞,ξ,b,時(shí)，屬,小偏心受壓構(gòu)件,,ξ,b,為界限相對(duì)受壓區(qū)高度,,c.,長(zhǎng)細(xì)比的影響：,λ,＝,l,0,/h,,長(zhǎng)細(xì)比是影響偏心矩增大系數(shù)的最主要因素,,λ≤8,短柱,,λ,＝,8,～,30,長(zhǎng)柱,,λ,＞,30,細(xì)長(zhǎng)柱；,“,失穩(wěn)破壞,”,；避免出現(xiàn),,L,0,—,計(jì)算長(zhǎng)度，,P173,中表,11,－,26,、,27,,2,）矩形截面偏心受壓構(gòu)件,a.,基本計(jì)算公式,,大偏心受壓構(gòu)件（,ξ ≤ ξ,b,）,,,N≤ α,1,f,c,bξh,0,,＋,f,y,’,A,s,’,－,f,y,A,s,,Ne≤ α,1,f,c,bξh,0,2,(1- ξ/2),＋,f,y,’,A,s,’,(h,0,- a,s,’,）,,適用條件：,,,,ξ≤ ξ,b,,,x≥ 2,a,s,’,或,ξh,0,,≥ 2,a,s,’,,小偏心受壓構(gòu)件（,ξ,＞,ξ,b,）,,,,4.,受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算,,,（,1,）軸心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算,,不考慮砼參加工作,N≤ f,y,A,s,,（,2,）偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算,,根據(jù)偏心拉力的作用位置不同分為：,,大偏心受,拉,構(gòu)件、小偏心受,拉,構(gòu)件,,,,,（二）斜截面承載力計(jì)算,,,1.,梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)： （受剪破壞）,,（,1,）剪跨比,,,λ=a/h,0,,（,2,）三種主要破壞形態(tài),,1,）斜壓破壞：,λ,較小，,“,脆性破壞,”,，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免,,控制最大配箍量,,2,）斜拉破壞：,λ,較大，,“,脆性破壞,”,，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免,,控制最小配箍量,,3,）剪壓破壞：腹筋配置適當(dāng)，,λ,適中，,“,塑性破壞,”,，,,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)把構(gòu)件控制在,剪壓破壞類型,,2.,有腹筋梁斜截面承載力計(jì)算,,,為防止脆性破壞，抵抗溫度及收縮應(yīng)力，方便,,鋼筋骨架成型，應(yīng)按構(gòu)造配置一定數(shù)量的箍筋,。,,腹筋：箍筋和彎起鋼筋,,（,1,）計(jì)算公式,,均布荷載：,,V≤ Nu,＝,0.7f,t,bh,0,,＋,1.25f,yv,（,A,sv,/s,）,h,0,,＋,0.8f,y,A,sb,sinα,s,,影響斜截面承載力的主要因素：,砼的強(qiáng)度等級(jí),,箍筋的直徑、肢數(shù)、間距，梁的截面尺寸。與縱向鋼,,筋無(wú)關(guān)。,,（,2,）適用條件,,1,）截面限制條件,,2,）,ρ,sv,≤ρ,sv,max,及,ρsv ≥ ρ,sv,min,,（,3,）計(jì)算位置,,1,）支座邊緣處的斜截面,,2,）彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的斜截面,,3,）箍筋直徑或間距改變處的斜截面,,4,）腹板寬度改變處的斜截面,,,,,（三） 扭曲截面承載力計(jì)算,,1.,矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力,,（,1,）受扭構(gòu)件的破壞特征,,1,）少筋破壞：,“,脆性破壞,”,，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免；,,要求配筋率不得小于最小配筋率；,,2,）適筋破壞：,,“,塑性破壞,”,，以此為設(shè)計(jì)依據(jù)；,,3,）,超筋破壞：,,“,脆性破壞,”,，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免；,,要求配筋率不得大于最大配筋率，限,,制最小截面尺寸。,,（,2,）矩形截面純扭構(gòu)件承載力計(jì)算,,受扭承載力由砼和受扭鋼筋兩部分組成,,2.T,形和工字形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力計(jì)算,（,1,）截面受扭塑性抵抗矩的計(jì)算,,取各個(gè)矩形分塊的受扭塑性抵抗矩之和,,分塊時(shí)應(yīng)遵循保持腹板完整性原則,,（,2,）各矩形分塊截面扭距設(shè)計(jì)值的分配原則,,按受扭塑性抵抗矩的比值分配,,（,3,）受扭承載力的計(jì)算,,,,3.,復(fù)合受扭構(gòu)件承載力的計(jì)算,,,1,）當(dāng)構(gòu)件所承受的剪力或扭矩很小時(shí)，可以,,忽略剪力或扭矩的影響。,,,2,）對(duì)彎扭構(gòu)件分別按純扭和受彎計(jì)算的計(jì)算，,,再簡(jiǎn)單的疊加。,,,3,）適用條件：,,a.,規(guī)定截面限制條件，以保證砼不首先破壞。,,b. ρ≥ ρ,min,，以避免少筋破壞。,,4.,影響受扭構(gòu)件承載力的因素分析,,1,）截面形狀和尺寸；,,2,）混凝土強(qiáng)度等級(jí)；,,3,）箍筋的直徑、肢數(shù)和間距；,,4,）縱向鋼筋的截面面積；,,5,）縱箍比。,,在截面面積相等的條件下，采用圓形截面優(yōu),,于方形、矩形截面；薄而高的截面是不利的。,,,三、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,,,內(nèi)容：驗(yàn)算變形及裂縫寬度,,目的：滿足正常使用及耐久性要求,,（一）正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算及耐久性的規(guī)定,,（,1,）極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：,,,S≤C,,按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合,,并考慮長(zhǎng)期作用的影響,,（,2,）受彎構(gòu)件的最大撓度限值,,P184,中表,11,－,28,,（,3,）裂縫控制等級(jí)的劃分：,,一級(jí),—,嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；,,二級(jí),—,一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；,,三級(jí),—,允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，裂縫寬度不應(yīng)超,,過最大裂縫寬度限值。,,（,4,）混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別,,（,5,）混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)環(huán)境類別的設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì),,（,6,）結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合環(huán)境類別的要求,,（二）受彎構(gòu)件撓度的驗(yàn)算,,1.,撓度,,撓度計(jì)算可以歸結(jié)為在受拉區(qū)混凝土內(nèi)存在裂,,縫的情況下截面剛度的計(jì)算問題。,,2.,短期剛度,Bs,,影響短期剛度,Bs,的主要因素：,,配筋率,ρ,、彎矩值,Ms,,3.,長(zhǎng)期剛度,B,l,,考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合影響。,,荷載長(zhǎng)期作用下?lián)隙仍鲩L(zhǎng)的主要原因：徐變和收縮,4.,受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算,,最小剛度原則：,,取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)彎矩最大的截面的剛度作,,為該區(qū)段的抗彎剛度，這種處理方法所算出的,,抗彎剛度值最小，通常稱為,“,最小剛度原則,”,。,,,提高抗彎剛度的辦法：,,增加截面高度、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、增加,,配筋等。其中最為有效的辦法為增加截面高度。,,,,,（三）裂縫的驗(yàn)算,,,1.,產(chǎn)生裂縫的原因,,荷載效應(yīng)、外加變形和約束變形、鋼筋銹蝕。,,2.,影響裂縫寬度的主要因素,,1,）鋼筋應(yīng)力；,,2,）鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度；,,3,）鋼筋的有效約束區(qū)；,,4,）混凝土保護(hù)層的厚度。,,,3.,控制裂縫寬度的構(gòu)造措施,,,（,1,）控制跨中垂直裂縫,,梁腹板高度≥,450mm,時(shí)，在梁兩側(cè)沿高度設(shè)置縱,,向構(gòu)造鋼筋，間距不宜大于,200mm,。,,（,2,）控制斜裂縫,,規(guī)定箍筋最大間距限值。,,（,3,）控制節(jié)點(diǎn)邊緣垂直裂縫寬度,,需滿足受拉縱筋的水平錨固長(zhǎng)度。,,,4.,最大裂縫寬度,ω,max,的計(jì)算,ω,max,=α,cr,ψσ,sk,/Es(1.9C+0.08d,eq,/ρ,te,),,一般情況下，鋼筋混凝土構(gòu)件總是帶裂縫工作的。,,最大裂縫寬度允許值,[,ω],如下：,,室內(nèi)正常環(huán)境下的一類環(huán)境構(gòu)件：,[,ω]=0.3mm,,露天等二類環(huán)境構(gòu)件：,[,ω]=0.2mm,,,四、構(gòu)造規(guī)定,,（一）伸縮縫,,1.,設(shè)置伸縮縫目的,,為防止溫度變化和混凝土收縮使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。,,2.,伸縮縫的最大間距,,確定伸縮縫的最大間距時(shí)需考慮的因素：,,1,）區(qū)別工作環(huán)境、,2,）區(qū)別結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)構(gòu),,件的類別、,3,）區(qū)別裝配式和整澆式結(jié)構(gòu)、,4,）,,地域、氣候條件。,,,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),伸縮縫最大間距（,m,）,,結(jié)構(gòu)類別,,室內(nèi)或土中,,露天,,排架結(jié)構(gòu),,裝配式,100,70,,框架結(jié)構(gòu),,裝配式,75,50,,,現(xiàn)澆式,55,35,,剪力墻結(jié)構(gòu),,裝配式,65,40,,,現(xiàn)澆式,45,30,擋土墻、地下室,,墻壁等類結(jié)構(gòu),,裝配式,40,30,,,現(xiàn)澆式,30,20,3.,伸縮縫的作法,,（,1,）當(dāng)建筑物需設(shè)沉降縫、防震縫時(shí)，可以三,,縫和并，但伸縮縫的寬度應(yīng)滿足防震縫寬度的,,要求。,,（,2,）基礎(chǔ)不必?cái)嚅_,,4.,控制結(jié)構(gòu)裂縫的構(gòu)造措施及施工措施,,（,1,）加強(qiáng)屋蓋的保溫措施；（,2,）將結(jié)構(gòu)頂層剛度減,,少；（,3,）在溫度影響較大的部位適當(dāng)提高構(gòu)件的配,,筋率；（,4,）施工時(shí)設(shè)置后澆帶；（,5,）改善混凝土的,,質(zhì)量，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，減少干縮的影響。,,,,,（二）混凝土保護(hù)層,,保證鋼筋與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度，提高混,,凝土的耐久性。,,確定保護(hù)層厚度時(shí)需考慮的因素：,,（,1,）混凝土構(gòu)件所處的環(huán)境條件；,,（,2,）構(gòu)件類別；,,（,3,）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；,,（,4,）構(gòu)件制作工藝；,,（,5,）防火要求。,,（三）鋼筋的錨固,,1.,鋼筋與混凝土的粘結(jié),,三部分組成：膠結(jié)力、摩擦力、機(jī)械咬合力,,光面鋼筋粘結(jié)力的主要組成：膠結(jié)力、摩擦力,,變形鋼筋粘結(jié)力的主要組成：機(jī)械咬合力,,2.,影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素,,1,）混凝土的強(qiáng)度；,2,）保護(hù)層厚度、鋼筋間,,距；,3,）鋼筋表面形狀；,4,）橫向鋼筋。,,3.,鋼筋錨固長(zhǎng)度,,鋼筋需滿足錨固長(zhǎng)度要求，但也不必過長(zhǎng)。,,光面鋼筋（,HPB235,級(jí)）其末端應(yīng)做,180°,彎鉤。,,,（四）鋼筋的連接,,鋼筋的連接可分為兩類：綁扎搭接；機(jī)械連接,,或焊接,,（五）縱向鋼筋最小配筋率,,配筋率,ρs,＝,As/bh,,As,—,縱向鋼筋面積,,,bh,—,構(gòu)件截面面積（寬,X,高）,,縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于縱向鋼筋最小配筋率。,,五、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本規(guī)定,,（一）板,,1.,最小厚度要求,,2.,板的計(jì)算原則,,1,）兩對(duì)邊支承板應(yīng)按單向板計(jì)算；,,2,）四邊支承板應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：,,●當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比小于等于,2,時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算；,,●當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于,2,小于,3,時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；,,●當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于等于,3,時(shí)，可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算。,,（二）梁,,縱向受力鋼筋、縱向受扭鋼筋、箍筋,,（三）柱,,縱向受力鋼筋、箍筋,,（四）梁柱節(jié)點(diǎn),,（五）墻,,1,）當(dāng)構(gòu)件截面的長(zhǎng)邊（長(zhǎng)度）大于其短邊（厚度）的,,,4,倍時(shí)，宜按墻的要求設(shè)計(jì)。,,2,）墻的混凝土等級(jí)不宜低于,C20,。,,六、鋼筋混凝土單層廠房,,（一）單層廠房的結(jié)構(gòu)類型,,按結(jié)構(gòu)材料分：混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),,按受力形式分：排架結(jié)構(gòu)、剛架,結(jié)構(gòu),,排架結(jié)構(gòu)：由屋面梁或屋架、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋,,架鉸接，柱與基礎(chǔ)剛接。,,,,,剛架結(jié)構(gòu)：由屋面梁或屋架與柱剛接為同一構(gòu),,件，柱與基礎(chǔ)一般為鉸接。,,（二）單層廠房結(jié)構(gòu)組成和布置,,1.,結(jié)構(gòu)組成,,屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁、支撐、基礎(chǔ)、維護(hù)結(jié)構(gòu),,2.,柱網(wǎng)布置原則,,跨度小于等于,18m,，應(yīng)采用,3m,的倍數(shù)；,,跨度大,18m,，應(yīng)采用,6m,的倍數(shù)。,,3.,支撐布置,,屋蓋支撐、柱間支撐,,4.,抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,,抗風(fēng)柱設(shè)置在山墻處；,,圈梁可加強(qiáng)整體剛度，防止不均勻沉降。,,（三）變形縫,,,1.,伸縮縫：為減少溫度應(yīng)力。,,室內(nèi)裝配式鋼筋砼排架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距,100mm,。,,露天裝配式鋼筋砼排架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距,70mm,。,,2.,沉降縫：應(yīng)將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)全部斷開。,,沉降縫可兼作伸縮縫，而伸縮縫不可兼作沉降縫,,3.,防震縫：為減輕地震災(zāi)害。,,（四）單層廠房的受力特點(diǎn),,,,,第四節(jié) 鋼 結(jié) 構(gòu),一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,,（一）鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),,1,）強(qiáng)度高、重量輕；,,2,）塑性韌性好；,,3,）材質(zhì)均勻、可靠性高；,,4,）具有可焊性；,,5,）工業(yè)化程度高；,,6,）密封性好；,,7,）耐火性差；,,8,）耐腐蝕性差。,（二）鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍,1,）大跨度結(jié)構(gòu)；,,,2,）重型工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)；,,,3,）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)；,,,4,）高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)；,